JPH0456427B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0456427B2 JPH0456427B2 JP59186747A JP18674784A JPH0456427B2 JP H0456427 B2 JPH0456427 B2 JP H0456427B2 JP 59186747 A JP59186747 A JP 59186747A JP 18674784 A JP18674784 A JP 18674784A JP H0456427 B2 JPH0456427 B2 JP H0456427B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- hydrogen
- electrode
- alloy
- hydride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 38
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 38
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 24
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 14
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は電池の負極活物質に用いられる水素を
可逆的に吸蔵・放出する水素吸蔵電極に関するも
のである。 従来例の構成とその問題点 電池の重量または容積の単位当たりのエネルギ
ー貯蔵容量の向上を図るために、負極として可逆
的に水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金を用いる
提案がある。たとえば、特開昭51−13934号公報
には、水素吸蔵合金としてLaCo5，LaNi5合金な
どが負極材料として提案されている。 従来のこの種水素吸蔵電極は一種類の水素吸蔵
合金からなつているため、温度の変化にともない
放電容量にも比較的大きな変動があり、実用上問
題とする。すなわち、ニツケル正極を組合せてア
ルカリ蓄電池を構成した場合、LaCo5合金は40℃
における水素平衡解離圧力が0.1気圧程度と低い
ため、水素吸蔵電極の合金内で水素は比較的安定
に存在し、低温状態では放出水素量が少なくな
り、放電容量が小さくなる。一方、LaNi5合金は
40℃における水素平衡解離圧力が3.5気圧と高い
ため、高温状態では水素が十分効率良く合金中に
侵入せず、電気的な充電ができにくい傾向にあ
り、放電容量も当然小さくなる。 発明の目的 本発明の目的は０℃程度の低温から45℃程度の
高温までの各温度範囲において、放電容量が大き
く、その変動のない安定した性能の水素吸蔵電極
を提供することである。 発明の構成 本発明の水素吸蔵電極は、水素平衡解離圧力お
よび基本構成元素系が異なる少なくとも２種の水
素吸蔵合金またはその水素化物から構成したもの
で、水素平衡解離圧力の値が高い方のものは25℃
において0.5〜５気圧、低い方のものは0.01気圧
以上0.5気圧未満の範囲内にあり、前者の重量比
率を30〜70％としたものである。 実施例の説明 純度99.5％以上の原料を用いて製造した
LaNi5，LaCo5合金をアルゴン雰囲気のドライボ
ツクス中で粉砕し、篩分けして300メツシユ通過
の粉末とした。これらの合金粉末を次表のように
各種の割合で混合した。
可逆的に吸蔵・放出する水素吸蔵電極に関するも
のである。 従来例の構成とその問題点 電池の重量または容積の単位当たりのエネルギ
ー貯蔵容量の向上を図るために、負極として可逆
的に水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金を用いる
提案がある。たとえば、特開昭51−13934号公報
には、水素吸蔵合金としてLaCo5，LaNi5合金な
どが負極材料として提案されている。 従来のこの種水素吸蔵電極は一種類の水素吸蔵
合金からなつているため、温度の変化にともない
放電容量にも比較的大きな変動があり、実用上問
題とする。すなわち、ニツケル正極を組合せてア
ルカリ蓄電池を構成した場合、LaCo5合金は40℃
における水素平衡解離圧力が0.1気圧程度と低い
ため、水素吸蔵電極の合金内で水素は比較的安定
に存在し、低温状態では放出水素量が少なくな
り、放電容量が小さくなる。一方、LaNi5合金は
40℃における水素平衡解離圧力が3.5気圧と高い
ため、高温状態では水素が十分効率良く合金中に
侵入せず、電気的な充電ができにくい傾向にあ
り、放電容量も当然小さくなる。 発明の目的 本発明の目的は０℃程度の低温から45℃程度の
高温までの各温度範囲において、放電容量が大き
く、その変動のない安定した性能の水素吸蔵電極
を提供することである。 発明の構成 本発明の水素吸蔵電極は、水素平衡解離圧力お
よび基本構成元素系が異なる少なくとも２種の水
素吸蔵合金またはその水素化物から構成したもの
で、水素平衡解離圧力の値が高い方のものは25℃
において0.5〜５気圧、低い方のものは0.01気圧
以上0.5気圧未満の範囲内にあり、前者の重量比
率を30〜70％としたものである。 実施例の説明 純度99.5％以上の原料を用いて製造した
LaNi5，LaCo5合金をアルゴン雰囲気のドライボ
ツクス中で粉砕し、篩分けして300メツシユ通過
の粉末とした。これらの合金粉末を次表のように
各種の割合で混合した。
【表】
上記の各種混合粉末に結着剤としてフツ素樹脂
の水分散液を固形分で５重量％になるように混合
してペースト状となし、このペーストをニツケル
の発泡状多孔体内に加圧充填し、約300Kg／cm2の
圧力で加圧した後、不活性ガス中で250℃の温度
で約15分間熱処理して電極とした。この電極の大
きさは40×50mm、厚さは1.5mmであり、合金粉末
の充填量は約６ｇである。 上記の各電極を負極とし、公知の酸化ニツケル
電極を正極として両電極をアルカリ電解液中に浸
漬して蓄電池の単セルを構成した。なお、正極容
量は負極のそれの２倍とし、負極律則とした。こ
れらのセルを負極の電流密度50mA／ｇ合金で充
放電したときの放電容量を前記の表に示してい
る。 表からわかるように、水素平衡解離圧力の高い
合金の量が10％以下では低温特性が良くない。実
用的な容量を0.2Ah／ｇ以上とすると、30％以上
を必要とすることになる。一方、水素平衡解離圧
力の低い合金の量が同様に10％以下では高温特性
が良くない。したがつて、実用的な温度範囲５℃
〜45℃において放電容量が0.2Ah／ｇ以上となる
のは、一方の合金が30〜70％の範囲である。 次にNo.１，４，７の電池について温度５℃、25
℃、45℃における放電容量の比較を図に示す。図
からわかるように本発明による電池No.４は放電容
量の変化が少なく、安定した性能を示している。
水素平衡解離圧力が高い合金は、25℃において５
気圧以上の解離圧力を示すものは高温での充電量
（水素吸蔵量）が少ないため、放電容量が非常に
小さくなる。一方、水素平衡解離圧力が低い合金
は、0.01気圧以下の解離圧力を示すものは低温で
の放電量（水素放出量）が小さくなる。したがつ
て、高〜低温度の広い温度領域で放電容量を維持
するためには、高い平衡解離圧力で0.5〜５気圧、
低い平衡解離圧力で0.01気圧以上0.5気圧未満の
範囲のものを用いることが実用上望ましいことに
なる。 実施例では結着剤としてフツ素樹脂を用いた
が、他の結着剤でもよい。また、ペースト状の他
に合金粉末を焼結した焼結電極としても同じ効果
が期待できる。実施例では、水素吸蔵電極をアル
カリ蓄電池に適用したが、燃料電池用電極、電解
用電極としても利用できる。 発明の効果 以上のように、本発明によれば、実用的な温度
領域で、放電容量が大きく、その変化が小さく、
安定した特性の水素吸蔵電極が得られる。
の水分散液を固形分で５重量％になるように混合
してペースト状となし、このペーストをニツケル
の発泡状多孔体内に加圧充填し、約300Kg／cm2の
圧力で加圧した後、不活性ガス中で250℃の温度
で約15分間熱処理して電極とした。この電極の大
きさは40×50mm、厚さは1.5mmであり、合金粉末
の充填量は約６ｇである。 上記の各電極を負極とし、公知の酸化ニツケル
電極を正極として両電極をアルカリ電解液中に浸
漬して蓄電池の単セルを構成した。なお、正極容
量は負極のそれの２倍とし、負極律則とした。こ
れらのセルを負極の電流密度50mA／ｇ合金で充
放電したときの放電容量を前記の表に示してい
る。 表からわかるように、水素平衡解離圧力の高い
合金の量が10％以下では低温特性が良くない。実
用的な容量を0.2Ah／ｇ以上とすると、30％以上
を必要とすることになる。一方、水素平衡解離圧
力の低い合金の量が同様に10％以下では高温特性
が良くない。したがつて、実用的な温度範囲５℃
〜45℃において放電容量が0.2Ah／ｇ以上となる
のは、一方の合金が30〜70％の範囲である。 次にNo.１，４，７の電池について温度５℃、25
℃、45℃における放電容量の比較を図に示す。図
からわかるように本発明による電池No.４は放電容
量の変化が少なく、安定した性能を示している。
水素平衡解離圧力が高い合金は、25℃において５
気圧以上の解離圧力を示すものは高温での充電量
（水素吸蔵量）が少ないため、放電容量が非常に
小さくなる。一方、水素平衡解離圧力が低い合金
は、0.01気圧以下の解離圧力を示すものは低温で
の放電量（水素放出量）が小さくなる。したがつ
て、高〜低温度の広い温度領域で放電容量を維持
するためには、高い平衡解離圧力で0.5〜５気圧、
低い平衡解離圧力で0.01気圧以上0.5気圧未満の
範囲のものを用いることが実用上望ましいことに
なる。 実施例では結着剤としてフツ素樹脂を用いた
が、他の結着剤でもよい。また、ペースト状の他
に合金粉末を焼結した焼結電極としても同じ効果
が期待できる。実施例では、水素吸蔵電極をアル
カリ蓄電池に適用したが、燃料電池用電極、電解
用電極としても利用できる。 発明の効果 以上のように、本発明によれば、実用的な温度
領域で、放電容量が大きく、その変化が小さく、
安定した特性の水素吸蔵電極が得られる。
図は水素吸蔵電極の各温度における放電容量の
比較を示した図である。
比較を示した図である。
Claims (1)
- １ 水素吸蔵合金またはその水素化物を用いた水
素吸蔵電極において、25℃における水素平衡解離
圧力が0.5〜５気圧の水素吸蔵合金またはその水
素化物が、全水素吸蔵合金またはその水素化物の
30〜70重量％であり、残部が前記水素吸蔵合金ま
たはその水素化物とは基本構成元素系が異なる25
℃における水素平衡解離圧力が0.01気圧以上0.5
気圧未満の水素吸蔵合金またはその水素化物で構
成された混合物からなる水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186747A JPS6164070A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186747A JPS6164070A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164070A JPS6164070A (ja) | 1986-04-02 |
| JPH0456427B2 true JPH0456427B2 (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=16193934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59186747A Granted JPS6164070A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164070A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291511A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極、二次電池、ハイブリッドカー及び電気自動車 |
| JP2001307720A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極、二次電池、ハイブリッドカー及び電気自動車 |
-
1984
- 1984-09-06 JP JP59186747A patent/JPS6164070A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ENERGIESPHICHERUNG IN METALLHYDRIDEN * |
| POWER SOURCES 4 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6164070A (ja) | 1986-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bittner et al. | Electrochemical utilization of metal hydrides | |
| US4130696A (en) | Conductive diluent for pressed nickel electrodes | |
| JPH02277737A (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JPH07211316A (ja) | 蓄電池 | |
| US5532076A (en) | Hydrogen storage alloy and electrode therefrom | |
| JPS636746A (ja) | 電気化学的電池 | |
| JPS5868879A (ja) | 改良された電池乃至バッテリー及びその製造法 | |
| JPH0456427B2 (ja) | ||
| JPH0685323B2 (ja) | 水素吸蔵電極 | |
| JPH0241864B2 (ja) | ||
| JPS60109174A (ja) | 水素吸蔵電極の製造法 | |
| JP3136738B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造法 | |
| JP3369226B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
| JPS60254564A (ja) | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 | |
| JPH06306515A (ja) | 水素吸蔵合金及びそれを用いた電極 | |
| JPS6151760A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP2538610B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
| JP2642144B2 (ja) | 水素吸蔵電極の製造方法 | |
| JPH0810596B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
| JPS6273564A (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
| JPS5945190B2 (ja) | 水素吸蔵電極 | |
| JPH0517659B2 (ja) | ||
| JPH0690922B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池 | |
| JPH04284369A (ja) | ニッケル・金属水素化物蓄電池 | |
| JPS61233966A (ja) | 密閉形ニツケル−水素蓄電池の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |